способ. Метод элементарных преобразований.
.
Получили 2-е нулевые строки. Поэтому ранг А равен 2 (очевидно минор второго порядка ).
Ответ: .
Контрольная работа № 2
“СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ”
ЗАДАНИЕ 1. Решить системы матричным способом и по формулам Крамера:
| 1.
| а) ;
| б) .
| | 2.
| а) ;
| б) .
| | 3.
| а) ;
| б) .
| | 4.
| a) ;
| б) .
| | 5.
| а) ;
| б) .
| | 6.
| а) ;
| б) .
| | 7.
| а) ;
| б) .
| | 8.
| а) ;
| б) .
| | 9.
| а) ;
| б) .
| | 10.
| а) ;
| б) .
| | 11.
| а) ;
| б) .
| | 12.
| а) ;
| б) .
| | 13.
| а) ;
| б) .
| | 14.
| а) ;
| б) .
| | 15.
| а) ;
| б) .
| | 16.
| а) ;
| б) .
| | 17.
| а) ;
| б) .
| | 18.
| а) ;
| б) .
| | 19.
| а) ;
| б) .
| | 20.
| a) ;
| б) .
| | 21.
| а) ;
| б) .
| | 22.
| а) ;
| б) .
| | 23.
| а) ;
| б) .
| | 24.
| а) ;
| б) .
| | 25.
| а) ;
| б) .
| | 26.
| а) ;
| б) .
| | 27.
| а) ;
| б) .
| | 28.
| а) ;
| б) .
| | 29.
| а) ;
| б) .
| | 30.
| а) ;
| б) .
| Задание 2. Решить системы методом Гаусса:
| 1.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 2.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) ;
| | 3.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 4.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 5.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 6.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 7.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 8.
8.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 9.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 10.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 11.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 12.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 13.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 14.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 15.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 16.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 17.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 18.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) ;
| | 19.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 20.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 21.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 22.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 23.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 24.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 25.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 26.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 27.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 28.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 29.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
| | 30.
| а) ;
| б) ;
| в) ;
| г) .
|
Задание 3. Решить системы однородных уравнений:
| 1.
| а) ;
| б) .
| | 2.
| а) ;
| б) .
| | 3.
| а) ;
| б) .
| | 4.
| а) ;
| б) .
| | 5.
| а) ;
| б) .
| | 6.
| а) ;
| б) .
| | 7.
| а) ;
| б) .
| | 8.
| а) ;
| б) .
| | 9.
| а) ;
| б) .
| | 10.
| а) ;
| б) .
| | 11.
| а) ;
| б) .
| | 12.
| а) ;
| б) .
| | 13.
| а) ;
| б) .
| | 14.
| а) ;
| б) .
| | 15.
| а) ;
| б) .
| | 16.
| а) ;
| б) .
| | 17.
| а) ;
| б) .
| | 18.
| а) ;
| б) .
| | 19.
| а) ;
| б) .
| | 20.
| а) ;
| б) .
| | 21.
| а) ;
| б) .
| | 22.
| а) ;
| б) .
| | 23.
| а) ;
| б) .
| | 24.
| а) ;
| б) .
| | 25.
| а) ;
| б) .
| | 26.
| а) ;
| б) .
| | 27.
| а) ;
| б) .
| | 28.
| а) ;
| б) .
| | 29.
| а) ;
| б) .
| | 30.
| а) ;
| б) .
|
Образец выполнения контрольной работы № 2
“СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ”
1) Решить систему матричным способом: .
Решение. Пусть . Тогда данную систему можно записать в виде матричного уравнения . Решаем его, домножая слева на обратную матрицу: Отсюда получаем решение . Найдем сначала .
.
, значит ).





Составляем обратную матрицу

Найдем
,
т. е. .
Проверка. Подставим найденное решение в исходную систему: (истина), (истина), (истина).
Ответ: .
2) Решить систему методом Крамера.
Возьмем эту же систему и решим её с помощью определителей.
, запишем определитель системы
Заменим в столбец коэффициентов при на столбец правых частей
.
Заменим в столбец коэффициентов при на столбец правых частей

Заменим в столбец коэффициентов при на столбец правых частей
.
По формулам Крамера получаем решение .
Ответ: .
3) Решить системы методом Гаусса:
а) 
Выписываем расширенную матрицу и с помощью элементарных преобразований приводим ее или к треугольному виду, или к виду трапеции (как получится).
(3) 
x y z
.
.
Так как число неизвестных и равно рангу системы, система имеет единственное решение. По полученной матрице восстанавливаем систему уравнений. Идя снизу вверх, получаем это решение: .
Из последнего уравнения 3, с помощью второго находим Подставляя в первое уравнение найденные и находим 
Ответ: .
б) 
(-1) 
Следовательно, по теореме Кронекера-Капелли система несовместна (т. е. не имеет решения). Выпишем уравнение, соответствующее последней строке полученной матрицы: , что невозможно.
Ответ: система не имеет решения.
в) 
Записываем расширенную матрицу:

: (-1) .
. Отсюда следует, что система совместна.
Число неизвестных .Следовательно, система имеет бесконечное множество решений: . Отсюда система имеет одну свободную переменную, пусть это будет , тогда – базисные (базисных неизвестных столько, каков ранг системы, т. е. сколько ненулевых строк остается в последней матрице).
Запишем систему, соответствующую полученной матрице: .
Следовательно, идя снизу вверх, выражаем базисные неизвестные через свободную . Из второго уравнения выражаем из первого уравнения

Общее решение: .
Из общего решения можно получить любое частное решение. Пусть , тогда получим частное решение: 
Частное решение: .
Выполним проверку общего решения. Для этого подставим найденные выражения в уравнения исходной системы:



Ответ: .
|